腸胃潰瘍 較易罹患「皮蛇」

本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。

為什麼污垢「黏不住」？ 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：

1. 水垢與礦物沉積*1：我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時，這些離子會逐漸結晶析出，變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
2. 生物膜與有機物*2：包含尿液中的無機鹽、油脂殘留，以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物，所組成的黏滑防禦大本營。

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：

• 疏水路線（Hydrophobic）*1：具備低表面能的疏水表面，能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠，當水珠滾動滑落時，就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走，這就是著名的「自清潔效應」。
• 親水路線（Hydrophilic / Superhydrophilic）*2：相反地，極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子，在材料最外層形成一層薄薄的「水化層（Hydration Layer）」。這層水化層就像是實體的液體盾牌，讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底，只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：

1. 粗糙與微孔洞表面：如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞，細菌（體積通常約 1 到 3 微米）就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點，還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
2. 極致平滑與微結構表面：相反地，如果材料表面做到極致平滑，完全沒有微米級的缺陷；或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構，細菌的足跡構造（如鞭毛或纖毛）就無法在表面找到穩固的「接觸附著點（Contact Points）」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：

1. 材料層：有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。

2. 結構層：無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：

• 泡沫防護：在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層，有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺；
• 外圍防護：馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔，防止液體延著外壁滴落至地板；
• 測漏防護：便座與馬桶本體採用不外露的防護設計，避免液體從縫隙飛濺滲漏。

3. 動態流體層：雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆，但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。

當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文：Brushing up functional materials

• 作者 / 醫藥新知
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《「罩」不住的病毒怎麼防？面對帶狀疱疹醫師這麼說》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔

COVID-19 影響全球至今近兩年，「戴上口罩」成為許多民眾遠離病毒的首選。然而，雖然口罩可以防新冠病毒，以及成人三疾病中的流感、肺炎，卻罩不住帶狀疱疹病毒，也就是我們俗稱的皮蛇。甚至更有研究指出，巴西於 COVID-19 期間帶狀疱疹的罹患人數增加 3 成。

面對罩不住的病毒，家庭醫學會預防保健及慢性病防治委員會主委 吳至行醫師 與 皮膚科醫學會秘書長 詹智傑醫師針對 7 大常見問題回覆，兩位醫師更共同表示除了新冠肺炎外，其他疾病的預防更是要注意，且應主動諮詢醫師了解預防資訊。

Q1、帶狀疱疹 （ 皮蛇 ） 究竟是什麼？新冠疫情期間也要注意嗎？

吳至行醫師：平均每三人就有一人恐罹患帶狀疱疹，且近期就診人數增，不可忽視

成人三疾病包含流感、肺炎與帶狀疱疹（又稱皮蛇），常見於 50 歲以上、具慢性疾病、工作壓力高等族群中。而 COVID-19 趨緩後發現診間帶狀疱疹罹患民眾相較先前明顯增加，且由於帶狀疱疹病毒不像肺炎、流感等疾病戴上口罩就能預防，這段期間民眾作息改變、生活壓力增也可能導致疾病罹患機率提升，因此除了新冠肺炎外，帶狀疱疹（皮蛇）也是一項不可忽視的疾病。

詹智傑醫師：一旦接觸過水痘病毒，病毒恐一輩子在體內伺機而動，防疫仍勿忘帶狀疱疹的威脅。

帶狀疱疹其實是由水痘病毒所引起的，一旦過去罹患過了水痘，水痘病毒就可能會藏在我們神經中，一輩子跟隨著你。而當像是 COVID-19 發生時，大大改變了民眾的生活習慣、壓力增加，導致免疫力下降，病毒就可能會因此活化而產生帶狀疱疹。因此 COVID-19 疫情期間，除了確實做好防疫外，也千萬不可忘記潛藏在體內伺機而動的水痘病毒。

Q2、哪些人可能罹患帶狀疱疹？會有那些症狀

吳至行醫師：50 歲以上民眾罹患帶狀疱疹機率恐跳三級！務必諮詢醫師做好預防

50 歲以上的民眾、慢性疾病族群或者是壓力大、生活作息不正常等可能免疫力較差的族群都是帶狀疱疹的高危險族群。此外，根據調查指出，50-64 歲的民眾得到帶狀疱疹的機率平均是 50 歲以下年輕人的 2.8 倍，進入 50 歲後罹患機率恐跳三級 。

詹智傑醫師：症狀為灼燒、刺痛感水泡，疼痛更可能長達數個月！甚至可能失去獨立生活能力

帶狀疱疹沿著單側神經節的皮節分布出現，初期可能會感受到燒灼、刺痛感的水泡，之後則可能會出現大面積的傷口，嚴重的話還可能會留下傷疤。而其中最讓病友們困擾的，就是「疼痛」，而這疼痛其實是一種神經發炎，由於我們的神經修復速度慢，因此這疼痛可能延續數個月甚至更久，有患者因此痛到憂鬱滿懷，不僅干擾睡眠及日常活動，更可能因此失去獨立生活的能力。

Q3、罹患了帶狀疱疹該怎麼辦？

詹智傑醫師：罹患帶狀疱疹，黃金 72 小時即時治療很重要

帶狀疱疹最重要的就是要及早治療，而帶狀疱疹發作時其實就是潛藏在體內的水痘病毒從神經節裡面跑出來了。透過抗病毒藥物的治療就是將這些跑出來的病毒消滅。而消滅病毒的黃金時期，就是在皮膚的紅疹或水泡出現之後的 72 小時（也就是 3 天）內開始治療，若是超過 72 小時則治療效果就會比較不好，一旦水泡發展出來，神經痛已經起來，這個時候再去踩煞車通常都踩不住，不僅可能要經歷很久的疼痛，也可能留下疤痕。

Q4、罹患過一次帶狀疱疹是否會終生免疫？

詹智傑醫師：一旦得過水痘，病毒就會永久潛伏體內，部分患者一年內復發 2-3 次

根據研究指出國內約 95% 的 50 歲以上的成人體內都有水痘的病毒潛伏，此外，只要我們的身體一旦感染水痘病毒，就難以能將其清除得一乾二淨，因為水痘病毒會躲藏在免疫細胞無法攻擊的神經中，一旦免疫力不佳就會從神經跑出來作亂。而近年來在門診中，也有發現帶狀疱疹患者復發的比例其實並不低，我自己的患者就有人是一年內復發了 2-3 次，提醒大家即使罹患過帶狀疱疹也不可掉以輕心，疏忽於未來的預防，仍可能會再次承受皮蛇復發帶來的疼痛。

Q5、面對帶狀疱疹我該如何預防？是否會受疫情影響？

吳至行醫師：防疫固然重要，仍應主動諮詢醫師做好各項疾病預防。

除了新冠肺炎外，仍有很多疾病、病毒是需要小心做好預防的。以成人三疾病中皮蛇為例，研究指出，新冠肺炎可能與帶狀疱疹感染有相關性，且最近研究發現巴西在 COVID-19 流行期間罹患帶狀疱疹的患者也增加超過 3 成。鑑於此，建議民眾在疫情期間也要積極做好成人三疾病（肺炎、流感、皮蛇）的預防，而考量到疫苗施打需有間隔時期，建議在接下來流感、肺炎公費疫苗施打時，可主動諮詢醫師帶狀疱疹的預防並依醫囑接種疫苗，做好安全保護。

詹智傑醫師：比起治療，做好帶狀疱疹的預防更重要！依醫囑主動施打疫苗，有助降低不適感

相較於帶狀疱疹即時的治療，預防才是更加重要的！而帶狀疱疹的預防，就是好好地提升免疫力，除了正常生活作息、規律運動外，施打疫苗也是提升抵抗力的良好方式。雖然疫苗的預防效果因年齡而異，但平均仍有助降低帶狀疱疹感染風險達約 50%，此外更重要的是，帶狀疱疹令人困擾的「疼痛」也能藉此降低發生率，即使不幸感染了仍能降低不適感，因此鼓勵大家都能為自己做好積極預防。

Q6、如果我剛接種 COVID-19 疫苗需要隔多久才能接種帶狀疱疹疫苗？

吳至行醫師：主動諮詢醫師接種疫苗資訊，積極為自己做好預防

不同疫苗的施打建議可間隔 7 天，而在疫情期間除了做好新冠肺炎的預防外，提醒大家也別忽略其他疾病的預防，特別是 50 以上民眾常見的成人三疾病。建議這段期間，若是還在等待新冠疫苗施打的民眾，可參考台灣家庭醫學會成人疫苗接種資訊，確認自己在其他的疾病上是否做好預防，也可以主動就診諮詢醫師了解更多疫苗資訊。

Q7、若是想要接種帶狀疱疹疫苗，我可以去哪些地方接種？

吳至行醫師：家醫科、皮膚科等皆可諮詢疫苗，也可上網搜尋成人三疾病了解更多資訊

帶狀疱疹的治療與積極預防資訊可以到家醫科、皮膚科、神經內科等科別與醫師諮詢。而台灣家庭醫學醫學會為了幫助民眾了解影響成人健康的流感、肺炎、皮蛇等三大疾病，也設置有「成人三疾病」臉書粉絲團及成人三疾病網站。粉絲團將定期更新最新的疾病衛教與預防資訊；網站中則有詳細的衛教資訊、衛教動畫、醫師專業訪談外，也邀請病友及藝人朋友分享罹病之痛，並且設置有搜尋診間功能，可幫助民眾快速找到離自己最近、最方便的診所。

更多疾病預防資訊 Google 搜尋家庭醫學醫學會及皮膚科醫學會網站中了解更多。

家庭醫學醫學會：https://reurl.cc/xE1XM4 

皮膚科醫學會：https://reurl.cc/43X8zX

帶狀疱疹到底有多痛？聽聽醫師怎麼說？

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簡單的說，「合成生物學」就是把巧妙設計的基因片段放到細胞裡，讓細胞呈現出你想要的樣態、行為與產物！不過你知道這個技術原來可以參加國際比賽嗎？一年一度的國際合成生物學比賽 International Genetically Engineered Machine，簡稱 iGEM ，來自世界各地的團隊，運用合成生物學解決各種技術難題與社會議題！

本集泛泛泛科學就由中興大學 iGEM 團隊和大家談談他們參賽的經驗和想法。快來一起了解合成生物學以及 iGEM 競賽吧！

• 1:53 什麼是「合成生物學」？

合成生物學就是透過將一段基因的片段或其他內容，將其經過設計後送至細胞內，並期望細胞能夠表現出特定的樣態、行為與產物。希望透過這樣的技術處理現今的技術難題與社會議題。

延伸閱讀：未來的生物科技發展方向—合成生物學

延伸閱讀： 合成生物學：基因「混搭」掀起的新革命！ ──《人類大未來》

• 5:33 參加 iGEM 不一定要生科系，團隊需要跨領域的人才組成

• 10:12 為什麼想加入 iGEM？

• 14:46 iGEM 是什麼？

 iGEM，全名為 International Genetically Engineered Machine。從 2008 年開始，每年都會舉行，所以是已經舉辦了 13 屆的國際合成生物學比賽。每年平均有來自 40 多個國家，約 300 多個隊伍參與這場盛事。在臺灣，除了有固定幾所大學會參與比賽外，也有些高中會一同參與此比賽。而 iGEM 的宗旨，主要是希望可以藉著推廣合成生物學，讓不同團隊在集思廣益想出的好點子，可以最終實際應用到社會中，來解決各式各樣的難題。

延伸閱讀：International Genetically Engineered Machine

延伸閱讀： 中興大學生命科學院舉辦2020 iGEM 基因工程競賽暨交流會

• 17:55 受疫情影響改成線上比賽的優點與缺點

• 21:19 讓團隊印象深刻的研究

• 25:50 今年中興團隊的研究

為解決廢棄稻桿問題，取代台灣傳統上燃燒稻桿的做法。團隊研究兩種菌株：一種用來將稻桿轉化為醣類發酵液；另一種則產生促進微生物及植物生長的 PQQ，希望最終能達到循環農業的目的。

• 34:20 研究中碰到的困難

• 48:28 中興大學 iGEM 團隊影片這裡看 NCHU_Taichung: Let straws feed rice (2021) – Project Promotion

• 49:38 追蹤興大 iGEM 粉專：NCHU iGEM Team，參加招生說明會！